[發(fā)明專利]基于地質(zhì)體連續(xù)性建模的高精度井拓反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811269424.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109471163B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 田立新;王波;周東紅;明君;夏同星;張志軍;劉壘;沈東義;李福強;薛明星;周學鋒
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油（中國）有限公司天津分公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于地質(zhì)體連續(xù)性建模的高精度井拓反演方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將井點處的地震道作為當前反演道，在井點處利用測井資料計算得到縱波阻抗模型，把井點處的地震道和得到的縱波阻抗模型作為輸入，使用貝葉斯波形反演方法計算得到井點處地震道的縱波阻抗；

2)根據(jù)反演目標層段的層位解釋成果讀取井點處地震道的時間值和與井點處地震道最近的地震道的時間值，將井點處地震道的時間值和與所述井點處地震道最近的地震道的時間值作差得到時移量，根據(jù)得到的該時移量對當前反演道的縱波阻抗作上下相應移動；

3)將步驟2)中所述與井點處地震道最近的地震道作為當前反演道，將步驟2)中移動后的縱波阻抗作為當前反演道的初始模型，結合采集到的當前反演道的地震數(shù)據(jù)，使用貝葉斯波形反演方法計算得到當前反演道的縱波阻抗；

4)根據(jù)反演目標層段的層位解釋成果讀取當前反演道的時間值和與當前反演道最近的地震道的時間值，將當前反演道的時間值和與當前反演道最近的地震道的時間值作差得到時移量，根據(jù)得到的該時移量對當前反演道的縱波阻抗作相應移動；

5)將步驟4)中所述與當前反演道最近的地震道作為新的當前反演道，將步驟4)中移動后縱波阻抗作為該新的當前反演道的初始模型，結合采集到的該新的當前反演道的地震數(shù)據(jù)，使用貝葉斯波形反演方法計算得到該新的當前反演道的縱波阻抗；

6)重復執(zhí)行步驟4)和步驟5)，直到工區(qū)內(nèi)所有地震道計算完畢，分別得到所有地震道的縱波阻抗。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于地質(zhì)體連續(xù)性建模的高精度井拓反演方法，其特征在于，步驟1)、步驟3)和步驟5)所述的使用貝葉斯波形反演方法計算包括：

(1)建立正演模型

①根據(jù)地震勘探原理，離散方程形式的反射系數(shù)公式為：

式中，I_p1是反射界面下部的縱波阻抗，I_p0是反射界面上部的縱波阻抗，ΔI_p＝I_p1-I_p0，I_p＝(I_p1+I_p0)/2；

將(1)式離散方程形式轉換為時間連續(xù)的反射系數(shù)公式為：

I_p為縱波阻抗，lnI_p為縱波阻抗I_p以e為底的對數(shù)值；

②令參數(shù)向量為m＝lnI_p，W為子波矩陣，D為一階差分算子，地震數(shù)據(jù)向量為d，設WD＝G，則

d＝WDm＝Gm (3)；

(2)建立反演方程

①在貝葉斯理論中，給定地震數(shù)據(jù)向量d，使用如下貝葉斯公式求取參數(shù)向量m的隨機分布

式中，p(m|d)是在給定地震數(shù)據(jù)向量d的情況下待求參數(shù)向量m的概率分布，m最可能的值對應p(m|d)的最大值，參數(shù)估計不確定性的大小對應p(m|d)的寬度，p(d|m)為似然函數(shù)，表示在參數(shù)向量m確定的情況下，地震數(shù)據(jù)向量d的概率分布，p(m)為參數(shù)向量m的先驗分布，分母p(d)是個常數(shù)；

②若噪音服從正態(tài)分布，則似然函數(shù)公式如下

式中，N_d是地震數(shù)據(jù)向量d的維數(shù)，Ξ_d是地震數(shù)據(jù)向量d的協(xié)方差矩陣，通過對地震數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計獲得；

為計算方便，對似然函數(shù)公式取負對數(shù)，得到對數(shù)形式的似然函數(shù)公式

式中，L(d|m)＝ln p(d|m)，const為一常數(shù)；

假設參數(shù)向量m服從正態(tài)分布，先驗模型如下式

式中，μ為參數(shù)向量m的期望，N_t為參數(shù)向量m的維數(shù)，Ξ_m為參數(shù)向量m的協(xié)方差矩陣，通過對參數(shù)向量進行統(tǒng)計獲得，如果在井點處，μ為測井資料計算的縱波阻抗對數(shù)，在其它地震道，μ為相鄰上一地震道計算得到的參數(shù)向量m，并根據(jù)時移量進行上下相應移動，對式(7)取負對數(shù)，得到對數(shù)形式的先驗模型

式中，L(m)＝ln p(m)，const為一常數(shù)；

③用貝葉斯公式(4)將對數(shù)形式的似然函數(shù)公式(6)與對數(shù)形式的先驗模型(8)結合起來，得到如下公式：

式中，L(m|d)＝ln p(m|d)，const為一常數(shù)；

若令

則得到計算參數(shù)向量m的公式如下：

m＝(G^TΞ_d^-1G+Ξ_m^-1)^-1×(G^TΞ_d^-1d+Ξ_m^-1μ) (11)

利用計算參數(shù)向量m的公式計算出各地震道的參數(shù)向量m；

再通過如下指數(shù)公式計算各地震道的縱波阻抗

I_p＝e^m (12)。